2020 Fiscal Year Research-status Report
コアプロモーターを介した配列特異的な転写動態制御機構のライブイメージング解析
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20K15710
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
余越 萌 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (80791938)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 転写制御 / コアプロモーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで転写動態制御にはエンハンサーと呼ばれる調節領域が中心的な役割を果たすと考えられてきた。一方で転写開始点近傍に位置するコアプロモーター配列がどのように転写動態制御に寄与するかは手付かずの状態であった。そこで本研究では、コアプロモーター領域に存在する個別の配列エレメントに着目し、独自に設計したレポーター遺伝子を駆使した転写ライブイメージング解析により、特異的なエンハンサー・プロモーター相互作用を生み出す基本ルールを規定した。さらに、内在遺伝子のプロモーター改変によって、転写動態から表現型評価まで一貫して検証することで、分子レベルから個体発生レベルに至るコアプロモーターエレメントの機能を統合的に理解することを目的とした。本年度は、CRISPR/Cas9によるゲノム編集を多段階で行うことで、ハエ個体の内在性遺伝子をMS2/MCPシステムによって可視化すると同時に、コアプロモーターの配列エレメントに変異を導入することで、初期胚の発生過程における転写動態変化と表現型への影響を同時に解析した。その結果、内在遺伝子の時空間発現パターンがプロモーター改変に伴って劇的に変化する様子をリアルタイム可視化することに成功した。この結果は、コアプロモーターを介したエンハンサー応答性の調節が、個体発生における転写動態制御において必須の役割を担っていることを強く示唆するものである。本研究成果は既にBioRxivに投稿・掲載済み（doi: https://doi.org/10.1101/2021.03.18.435761）であり、現在は国際学術誌に投稿しリバイス中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
独自に設計したレポーター遺伝子を駆使した転写ライブイメージング解析と内在遺伝子のプロモーター改変によって、転写動態から表現型評価まで一貫して検証することで、分子レベルから個体発生レベルに至るコアプロモーターエレメントの機能を統合的に理解することを達成したため。本研究成果は既にBioRxivに投稿・掲載済み（doi: https://doi.org/10.1101/2021.03.18.435761）であり、現在は国際学術誌に投稿しリバイス中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、コアプロモーターエレメントが転写動態に及ぼす機能的役割がエンハンサーを変えた場合でも、維持されるのかについて検討する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由: 基金の一部の範囲内で研究を遂行したたため。また学会参加費、旅費が不要であった。
使用計画: 次年度は本研究をまとめ成果を発表する計画のため、論文投稿、学会参加に伴う参加費、旅費への割り当てを予定している。また、ハエへのインジェクションに必要な試薬や器具、分子生物学実験に必要な試薬を購入予定である。
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Research Products
(2 results)
